JPS614221A - 半導体基板の接合方法 - Google Patents
半導体基板の接合方法Info
- Publication number
- JPS614221A JPS614221A JP59124683A JP12468384A JPS614221A JP S614221 A JPS614221 A JP S614221A JP 59124683 A JP59124683 A JP 59124683A JP 12468384 A JP12468384 A JP 12468384A JP S614221 A JPS614221 A JP S614221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- oxide films
- substrates
- faces
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、二枚の半導体基板を接着剤等を用いることな
く強固に接合して一体化する半導体基板の接合方法に関
する。
く強固に接合して一体化する半導体基板の接合方法に関
する。
半導体基板上に導電型や不純物濃度の異なる層を形成す
るためには、従来より、拡散、イオン注入、エピタキシ
ャル成長等が用いられている。半導体基板同士を接着剤
を用いることなく直接接合することができれば、厚い拡
散層や成長層を得るための高温、長時間の拡散工程、エ
ピタキシャル成長を省くことができて非常に便利である
。
るためには、従来より、拡散、イオン注入、エピタキシ
ャル成長等が用いられている。半導体基板同士を接着剤
を用いることなく直接接合することができれば、厚い拡
散層や成長層を得るための高温、長時間の拡散工程、エ
ピタキシャル成長を省くことができて非常に便利である
。
従来、ｌｉ面研磨されたシリコンウェー八同士を水やア
ルコールなどで濡れた状態で接触させると、両者が接着
する現象はしばしば観測されるところである。しかしな
がらこれは、水等の液体による表面張力によるものであ
り、乾燥させたウェーハでは観測されない。
ルコールなどで濡れた状態で接触させると、両者が接着
する現象はしばしば観測されるところである。しかしな
がらこれは、水等の液体による表面張力によるものであ
り、乾燥させたウェーハでは観測されない。
これに対して本発明者等は、鏡面研磨されたシリコンウ
ェーへの研磨面を酸化性の条件で親水性化処理した後、
この研磨面同士を実質的に異物の介在しない清浄な雰囲
気下で密着させることにより、強固な接合体が得られる
ことを見出し、これを先に提案している。この場合、２
００℃以上の温度で熱処理すれば、より強固な接合体と
なることが明らかになっている。この方法により、高不
純物濃度基板と低不純物濃度基板を接合して良好な電気
的特性が得られて訃る。この接合の現象を詳細に検討し
た結果、シリコン基板の表面に自然酸化膜が形成されて
いることが強固な接合体を得るための必要な条件である
ことが分っている。この様な自然酸化膜の存在は例えば
、エリプソメトリ−などの方法で確められる。
ェーへの研磨面を酸化性の条件で親水性化処理した後、
この研磨面同士を実質的に異物の介在しない清浄な雰囲
気下で密着させることにより、強固な接合体が得られる
ことを見出し、これを先に提案している。この場合、２
００℃以上の温度で熱処理すれば、より強固な接合体と
なることが明らかになっている。この方法により、高不
純物濃度基板と低不純物濃度基板を接合して良好な電気
的特性が得られて訃る。この接合の現象を詳細に検討し
た結果、シリコン基板の表面に自然酸化膜が形成されて
いることが強固な接合体を得るための必要な条件である
ことが分っている。この様な自然酸化膜の存在は例えば
、エリプソメトリ−などの方法で確められる。
しかしながら、この直接接合法では、特に不純物濃度の
低い半導体基板同士、を接合した場合、接合のオーミッ
ク特性が余り良くないう問題があることが分った。これ
は、接合面に残される自然酸化膜が本質的には絶縁膜で
あるため、電気的に一種のバリアが形成されるためと思
われる。
低い半導体基板同士、を接合した場合、接合のオーミッ
ク特性が余り良くないう問題があることが分った。これ
は、接合面に残される自然酸化膜が本質的には絶縁膜で
あるため、電気的に一種のバリアが形成されるためと思
われる。
本発明は上記した点に鑑みなされたもので、直接接合法
により良好なオーミック特性を示す接合が得られる半導
体基板の接合方法を提供することを目的とする。
により良好なオーミック特性を示す接合が得られる半導
体基板の接合方法を提供することを目的とする。
（発明の概要〕
本発明は、二枚の半導体基板の各接合面を好ま一シクは
表面粗さ５００Å以下に鏡面研磨した後、例えば弗酸中
に浸漬するなどして表面酸化膜を除去し、水洗、乾燥さ
せて、ゴミ浮遊量が２０個／ｃｄ以下のクリーンな雰囲
気下で研磨面同士を密着させ、２００℃以上、好ましく
は５００℃以上の温度で熱処理して接合体を形成する。
表面粗さ５００Å以下に鏡面研磨した後、例えば弗酸中
に浸漬するなどして表面酸化膜を除去し、水洗、乾燥さ
せて、ゴミ浮遊量が２０個／ｃｄ以下のクリーンな雰囲
気下で研磨面同士を密着させ、２００℃以上、好ましく
は５００℃以上の温度で熱処理して接合体を形成する。
本発明によれば、半導体基板の接合体が得られ、しかも
自然酸化膜除去の工程を入れること７によって接合の良
好なオーミック特性が得られる。充分な厚みの自然酸化
膜を残した状態で半導体基板を接合する場合に比べて、
直後の機械的接合強度は劣るが、２００℃以上の熱処理
を行なうことにより厚い自然酸化膜を残した場合と変ら
ない接合強度が得られることが確認されている。
自然酸化膜除去の工程を入れること７によって接合の良
好なオーミック特性が得られる。充分な厚みの自然酸化
膜を残した状態で半導体基板を接合する場合に比べて、
直後の機械的接合強度は劣るが、２００℃以上の熱処理
を行なうことにより厚い自然酸化膜を残した場合と変ら
ない接合強度が得られることが確認されている。
そして本発明は、深い拡散層の形成や厚いエピタキシャ
ル層の形成等の代替技術として利用すれば、工程が簡単
になるだけでなく、不純物濃度の制御や厚みの制御が容
易になり、多くの半導体素子に適用して大きな効果を期
待することができる。
ル層の形成等の代替技術として利用すれば、工程が簡単
になるだけでなく、不純物濃度の制御や厚みの制御が容
易になり、多くの半導体素子に適用して大きな効果を期
待することができる。
（発明の実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。２０Ω・αのｎ型（１
００）シリコン基板を二枚用意し、そ・れぞれの接合す
べき面を表面粗さ５００Å以下に鏡面研磨した。次いで
濃弗酸に１分浸漬した後、２分間流水で洗浄した。この
後基板を乾燥させ、クリーンルーム中で実質的に異物の
介在しない条件で両者の研磨面同士を密着させた。これ
をオーブンに入れ、２００℃、１時間の熱処理を行なっ
た。
００）シリコン基板を二枚用意し、そ・れぞれの接合す
べき面を表面粗さ５００Å以下に鏡面研磨した。次いで
濃弗酸に１分浸漬した後、２分間流水で洗浄した。この
後基板を乾燥させ、クリーンルーム中で実質的に異物の
介在しない条件で両者の研磨面同士を密着させた。これ
をオーブンに入れ、２００℃、１時間の熱処理を行なっ
た。
こうして得られた接合体基板は、充分強固な接合強度を
示した。熱処理温度と接合強度の関係を測定した結果、
５００℃以上で熱処理した試料ではシリコン自体の強度
と誤差の範囲内で一致した。
示した。熱処理温度と接合強度の関係を測定した結果、
５００℃以上で熱処理した試料ではシリコン自体の強度
と誤差の範囲内で一致した。
１０００℃で２時間の熱処理を行なった試料について、
金−１％アンチモンの電極を形成して電圧−電流特性を
カーブ１〜レーサで測定したところ、広い電圧範囲で直
線となり、良好なオーミック特性を示すことが確認され
た。 参考例として、同様のシリコン基板を鏡面研磨し
た後、過酸化水素−硫酸の混合液で３時間煮沸して酸化
膜を形成し、この後水洗、乾燥を行ない実施例と同様に
して接合体を形成した。この方法では接合強度は充分で
あったが、電圧−電流特性は直線とな゛らず、接合特性
が非オーミツクとなった。
金−１％アンチモンの電極を形成して電圧−電流特性を
カーブ１〜レーサで測定したところ、広い電圧範囲で直
線となり、良好なオーミック特性を示すことが確認され
た。 参考例として、同様のシリコン基板を鏡面研磨し
た後、過酸化水素−硫酸の混合液で３時間煮沸して酸化
膜を形成し、この後水洗、乾燥を行ない実施例と同様に
して接合体を形成した。この方法では接合強度は充分で
あったが、電圧−電流特性は直線とな゛らず、接合特性
が非オーミツクとなった。
Claims (1)
- 二枚の半導体基板の各接合面をそれぞれ鏡面研磨し、各
研磨面の酸化膜を除去した後、水洗、乾燥して、これら
の接合面を実質的に異物の介在しない条件下で直接密着
させて２００℃以上の温度で熱処理することを特徴とす
る半導体基板の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124683A JP2621851B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 半導体基板の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124683A JP2621851B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 半導体基板の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614221A true JPS614221A (ja) | 1986-01-10 |
| JP2621851B2 JP2621851B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=14891486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124683A Expired - Lifetime JP2621851B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 半導体基板の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621851B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229820A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN111785614A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-16 | 上海空间电源研究所 | 一种降低电压损耗的键合结构及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613773A (en) * | 1979-07-03 | 1981-02-10 | Licentia Gmbh | Fet and method of manufacturing same |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59124683A patent/JP2621851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613773A (en) * | 1979-07-03 | 1981-02-10 | Licentia Gmbh | Fet and method of manufacturing same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229820A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN111785614A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-16 | 上海空间电源研究所 | 一种降低电压损耗的键合结构及其制备方法 |
| CN111785614B (zh) * | 2020-06-18 | 2022-04-12 | 上海空间电源研究所 | 一种降低电压损耗的键合结构及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2621851B2 (ja) | 1997-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |